來(lái)源: 第5期《環(huán)保產(chǎn)業(yè)》百家講堂第2篇
繼2010年7月國(guó)家財(cái)政部與國(guó)家發(fā)改委公布了第一批33個(gè)餐廚廢棄物資源化利用和無(wú)害化處理試點(diǎn)城市之后,2012年10月31日,第二批16個(gè)試點(diǎn)城市也被公布。與第一批33個(gè)試點(diǎn)城市多為省會(huì)及一線城市不同,第二批入圍的16個(gè)城市多為二、三線城市。截至目前,第一批試點(diǎn)中的17個(gè)城市及第二批試點(diǎn)中的4個(gè)城市都已正式出臺(tái)餐廚垃圾相關(guān)管理辦法或條例并實(shí)施,其他試點(diǎn)地區(qū)也正在組織制定,或已完成制定并在征求意見(jiàn)。在這個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中,發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)路線少不了被作為參考甚至是效仿對(duì)象,不過(guò)餐廚垃圾作為處理對(duì)象,個(gè)性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于共性,因此在對(duì)所謂的經(jīng)驗(yàn)采用拿來(lái)主義的時(shí)候,還需要注重本文中的三個(gè)“W”,才能避免東施效顰。
-知彼(Why)-
美國(guó):為什么是粉碎機(jī)?
2010年數(shù)據(jù)顯示,美國(guó)餐廚垃圾總量達(dá)到3400萬(wàn)噸。由于各州政策不同,因此餐廚垃圾的處理方式也各有不同,很多州都因地制宜地建立了自己的餐廚垃圾回收及處理處置體系,也探索了許多新的資源化方法,例如利用餐廚垃圾產(chǎn)沼發(fā)電、蚯蚓堆肥、密封式容器堆肥等。但無(wú)論采用那種方法,都是以源頭減量為前提(圖1),特別是將餐廚垃圾粉碎后直接排入下水道十分常見(jiàn)。事實(shí)上,餐廚垃圾粉碎機(jī)正是起源于美國(guó),在當(dāng)?shù)貫樵S多家庭所選用,部分城市甚至?xí)䦶?qiáng)制推行。美國(guó)的條件有二:一是部分普及的垃圾計(jì)量收費(fèi)制度讓家庭有意愿減少垃圾量,二是先進(jìn)完善的管網(wǎng)體系和集中污水處理設(shè)施提供了硬件支持。
圖1 美國(guó)餐廚垃圾資源化利用優(yōu)先順序
日本:為什么是堆肥機(jī)?
日本每年的餐廚垃圾總量為2000萬(wàn)噸左右,其中18%產(chǎn)生于食品加工業(yè),30%來(lái)源于食品銷售渠道和酒店,52%來(lái)自家庭。近年來(lái),雖然日本的餐廚垃圾處理技術(shù)出現(xiàn)了許多新動(dòng)向,例如飼料生產(chǎn)、發(fā)電供熱、氫氣制取等,但較為突出的還是能夠制作有機(jī)肥料并有效控制臭氣的小型餐廚垃圾堆肥處理機(jī)。很多企業(yè)因?yàn)榭春锰幚頇C(jī)市場(chǎng)潛力而積極研究相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)品——據(jù)稱日本目前制造家庭餐廚垃圾廢物處理機(jī)的企業(yè)已達(dá)250家。日本的因素有二:一是超過(guò)半數(shù)的餐廚垃圾都產(chǎn)自家庭這樣的小型單位,二是有先進(jìn)的微生物技術(shù)和發(fā)達(dá)的家電產(chǎn)業(yè)作為依托。
韓國(guó):為什么是飼料化?
韓國(guó)的餐廚垃圾包括飲食業(yè)和家庭產(chǎn)生的食品廢棄物。處理餐廚垃圾的企業(yè)既有公營(yíng),也有私營(yíng),其中又以私營(yíng)為多;在技術(shù)路線方面以飼料化為最多,其次是肥料化,最后才是燃料化(表1)。韓國(guó)的原因有二:一是國(guó)民喜食泡菜等高鹽食物,由此產(chǎn)生的餐廚垃圾不太適合用作肥料,二是不像歐盟那樣對(duì)餐廚垃圾飼料化有明文禁令。
表1 韓國(guó)餐廚垃圾處理技術(shù)(2005年)資料來(lái)源:餐廚垃圾處理的技術(shù)路線、
市場(chǎng)與現(xiàn)存問(wèn)題(聶永豐)
總體來(lái)講,發(fā)達(dá)國(guó)家的餐廚垃圾技術(shù)路線歷經(jīng)多年的探索和發(fā)展,已經(jīng)呈現(xiàn)出切合實(shí)際,各有所長(zhǎng)的特點(diǎn)。這些經(jīng)驗(yàn)固然有可學(xué)習(xí)借鑒之處,卻不一定符合我國(guó)餐廚垃圾的特性、收運(yùn)、管理等基本情況,無(wú)法直接套用,只能汲取理念。
重視源頭減量,重視分類回收。分類越細(xì)致,越規(guī)范,資源化技術(shù)選擇就越容易,資源化程度也就越高。
立足城市軟硬件設(shè)施,科學(xué)選擇處理技術(shù)。例如美國(guó)的餐廚垃圾粉碎方法在我國(guó)城市基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)落后,無(wú)法確定其對(duì)排水系統(tǒng)以及城市污水處理廠的實(shí)際影響之前,絕不可盲目大規(guī)模推廣。
政府起著決定性的作用。分散處理與集中資源化都離不開(kāi)上層建筑的引導(dǎo),另外收運(yùn)半徑和模式、分類體系與方法、居民覺(jué)悟與意識(shí)等也都與配套的管理體系息息相關(guān)。
-知己(Who)-
基于我國(guó)餐廚垃圾的特征,在處理技術(shù)的選擇上需要兼顧兩點(diǎn),一是避免二次污染,二是資源化必須以無(wú)害化為前提。目前已有的技術(shù)路線可分為生產(chǎn)飼料(飼料化)、好氧堆肥(肥料化)和厭氧消化(燃料化)三種——分離出來(lái)的廢棄油脂主要用于制作生物柴油——其中以厭氧發(fā)酵應(yīng)用最為廣泛,其次是好氧堆肥,而生產(chǎn)飼料在初期有所應(yīng)用,如今正遭遇政策限制。
含水率高:一般在70%~90%,因此流動(dòng)性大,運(yùn)輸不便,容易滲漏,熱值較低,不宜焚燒,處理不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生二次污染。
有機(jī)物含量高:富含淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素等有機(jī)物,氮、磷、鉀、鈣以及各種微量元素,有毒有害化學(xué)物質(zhì)含量少。
高油高鹽:油脂含量在1%~5%,氯化鈉含量在1%~3%。
易生病菌:在常溫下腐爛變質(zhì)速度快,直接利用和不適當(dāng)處理會(huì)造成病原菌的傳播和感染。
飼料化
當(dāng)前餐廚垃圾的飼料化技術(shù)主要包括干熱處理技術(shù)和濕熱水解處理技術(shù)。典型的干熱處理工藝是將餐廚垃圾分揀、破碎、脫水、脫油、脫鹽后進(jìn)行加熱干燥,制成飼料原料,在國(guó)內(nèi)以2008年6月投入使用的西寧潔神餐廚垃圾處理廠為代表。濕熱處理是將待處理的餐廚垃圾和水/蒸汽共置于密閉反應(yīng)器中,在120~180℃進(jìn)行一定時(shí)間的水解處理,反應(yīng)完成后,下層的固相可在過(guò)濾處理后制成飼料或肥料,上層的油相可以回收利用。雖然這條路線的資源化效率最高,物質(zhì)能量損失最小,但卻因高溫殺菌不徹底和同源性炒作等問(wèn)題而處處受阻,農(nóng)業(yè)部甚至注銷了兩個(gè)餐廚垃圾制飼料的許可證,并表示在可行性結(jié)論明確之前,不再發(fā)放類似許可證。
肥料化
好氧堆肥技術(shù)的代表性案例是北京首座餐廚垃圾集中處理設(shè)施——南宮餐廚垃圾處理廠,其產(chǎn)出的固體物質(zhì)和污泥因有機(jī)物含量高而被作為堆肥原料;篩下物被運(yùn)到安定垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋;液態(tài)物質(zhì)經(jīng)油水分離器回收油脂;污液經(jīng)生物處理和膜法過(guò)濾而實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。好氧堆肥技術(shù)的缺陷在于殺菌不徹底,需添加填料,占用場(chǎng)地大,處理周期長(zhǎng),易產(chǎn)生臭氣和滲濾液,高鹽高油影響堆肥產(chǎn)品品質(zhì),因此近年來(lái)堆肥設(shè)備正向小型化、移動(dòng)化和專用化趨勢(shì)發(fā)展。
燃料化
餐廚垃圾的厭氧發(fā)酵是將部分碳素物質(zhì)轉(zhuǎn)換為甲烷和二氧化碳,即生產(chǎn)沼氣,既可以在提純后并入燃?xì)夤艿阑蛑瞥绍囉萌細(xì)猓嗫梢匀紵l(fā)電,因此在國(guó)家確定的示范工程與示范項(xiàng)目中,約有60%左右選取了這種技術(shù)路線。它的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題有三:一是需要添加畜禽糞便、污泥等調(diào)節(jié)其碳氮比;二是高含鹽量的沼渣和沼液處理難度較大;三是應(yīng)用圖景看起來(lái)美好,實(shí)際工程卻難實(shí)現(xiàn),例如發(fā)電上網(wǎng)進(jìn)展不順,提純制天然氣又因?yàn)檎託猱a(chǎn)量較小和不太穩(wěn)定而難以推廣。目前全國(guó)各地建設(shè)的厭氧發(fā)酵處理廠中,除了鄂爾多斯將餐廚垃圾與分選的有機(jī)垃圾、糞便協(xié)同處理,得以成功運(yùn)行外,其他大部分尚在調(diào)試當(dāng)中。
圖2 餐廚垃圾厭氧發(fā)酵詳解
-怎么辦(How)-
2012年4月發(fā)布的《“十二五”全國(guó)城鎮(zhèn)生活垃圾無(wú)害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》提出,“鼓勵(lì)使用餐廚垃圾生產(chǎn)油脂、沼氣、有機(jī)肥、飼料等,并加強(qiáng)利用,鼓勵(lì)餐廚垃圾與其他有機(jī)可降解垃圾聯(lián)合處理”,為餐廚垃圾的技術(shù)路線提供了明確的方向和指導(dǎo),只是尚有瓶頸需要突破,有思想需要改進(jìn),有工作需要加強(qiáng)。
說(shuō)多做少的垃圾分類
所有人都知道餐廚垃圾混入城市生活垃圾會(huì)加大處理難度,因此才“拿來(lái)”了垃圾分類的理念,然而現(xiàn)狀不單是民眾的分類意識(shí)差,推廣實(shí)施難,而且即便是經(jīng)過(guò)分類的餐廚垃圾,也因?yàn)榛烊胩嗍称钒b袋等難降解垃圾而給處理處置增加了難度。因此普及分類常識(shí),提高垃圾純度是選擇合理技術(shù)路線的基礎(chǔ)。
@耕林敖德: 我家所住的小區(qū),在北京市垃圾分類政策的倡導(dǎo)下,是垃圾分類試點(diǎn)模范小區(qū),物業(yè)給每家每戶發(fā)放了三個(gè)垃圾桶,還有數(shù)卷垃圾袋,讓居民在家就把垃圾分好類,大家都為之高興,可是當(dāng)大家都把垃圾分好了類放到樓下相應(yīng)的垃圾桶后,每天早上垃圾車來(lái)了后,依舊把分類好的垃圾倒在一起拉走,你說(shuō)荒唐不?
大小相宜的處理設(shè)施
考慮到餐廚垃圾的產(chǎn)生源頭相對(duì)集中,且容易腐爛變質(zhì),在應(yīng)用設(shè)施方面應(yīng)以建設(shè)集中處理工程為主,小型分散設(shè)備為輔,其中前者規(guī)模不宜過(guò)大,以不超過(guò)200噸/天為佳,便于節(jié)省運(yùn)輸距離和減少儲(chǔ)存時(shí)間。對(duì)于大范圍集中處理項(xiàng)目,由于運(yùn)輸時(shí)間較長(zhǎng),因此適合采用堆肥和厭氧生物處理技術(shù)。
真假難辨的理念炒作
技術(shù)路線的多樣化符合中國(guó)特色餐廚垃圾的客觀條件,“一刀切”和“一棍子打死”的思想或做法對(duì)于一個(gè)尚在成長(zhǎng)期甚至萌芽期的市場(chǎng)來(lái)說(shuō)都太過(guò)武斷。最具代表性的是飼料化方向,雖然有“同源性”等潛在風(fēng)險(xiǎn),但其存在的歷史性和合理性值得思考,通過(guò)改進(jìn)處理技術(shù)和管控養(yǎng)殖對(duì)象,同樣具有應(yīng)用空間。
有分有合的垃圾成分
餐廚垃圾與其他有機(jī)可降解垃圾聯(lián)合處理應(yīng)該被納入考量,特別是在厭氧消化技術(shù)中,將餐廚垃圾與其他有機(jī)垃圾、畜禽糞便、污泥、農(nóng)業(yè)大宗固體廢物等聯(lián)合處理,不僅可以調(diào)節(jié)碳氮比,還可以提高產(chǎn)氣規(guī)模,更有利于沼氣的提純、發(fā)電,增加經(jīng)濟(jì)效益。
能進(jìn)能出的商業(yè)模式
因餐廚垃圾管理不當(dāng)而引發(fā)的“地溝油”、“垃圾豬”等系列食品安全問(wèn)題是餐廚垃圾市場(chǎng)興起的根本原因,其技術(shù)路線的可行性絕不能單純以經(jīng)濟(jì)效益來(lái)衡量,但若能探尋合理的商業(yè)模式,于人于己皆有益,因此從末端產(chǎn)品出路倒推工藝選擇未為不可。比如有機(jī)肥銷路不暢,沼氣難以入網(wǎng)等問(wèn)題,都需要從頭理順,才好培育出一個(gè)可持續(xù)的餐廚垃圾處理行業(yè)。
@記者林勁松: 生物技術(shù)處理廚余垃圾的目的是為了什么?處理垃圾還是生產(chǎn)有機(jī)肥?顯然前者才是我們的出發(fā)點(diǎn)。所謂有機(jī)肥只是附屬產(chǎn)品,是否有機(jī)、有無(wú)巿場(chǎng)并非關(guān)鍵,處理費(fèi)用來(lái)源應(yīng)是和焚燒一樣的垃圾處理終端補(bǔ)貼而非出售所謂有機(jī)肥,在可行性報(bào)告經(jīng)濟(jì)效益核算時(shí)對(duì)此應(yīng)當(dāng)厘清。